大连理工大学推荐2017年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)项目公示

根据《教育部办公厅关于推荐2017年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)的通知》(教技厅函[2017]30号)的规定,现将大连理工大学拟推荐参加2017年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)项目评审的1个项目予以公示。

自即日起5日内,任何单位或个人对公示项目的创新性、先进性、实用性及推荐材料的真实性和项目主要完成人、主要完成单位及排序持有异议的,可以书面形式向王纬超提出,并提供必要的证明材料。为便于核实查证,确保实事求是、客观公正地处理异议,提出异议的单位或者个人应当表明真实身份,并提供联系方式。凡匿名异议和超出期限的异议,不予受理。

特此公示。

联系单位:北京大学科研部

通讯地址:北京市海淀区颐和园路5号北京大学科研部

联系电话:010-62751439

 

附件:大连理工大学拟推荐的2017年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)项目

 

                                北京大学科研部

                             201758


附件:

大连理工大学拟推荐的2017年度高等学校科学研究

优秀成果奖(科学技术)项目

自然科学奖公示样本:

项目名称

非线性水波和水下爆炸高效计算方法与应用

推荐单位

大连理工大学

项目简介

本项目属于海洋工程科学技术领域。强非线性波和水下爆炸等强冲击载荷是海洋工程结构物安全的最重要威胁,是海洋科学和工程界长期关注的前沿问题,强非线性水波和水下爆炸的界面运动复杂性和强非线性,使得对海洋工程领域的许多复杂现象仍然缺乏认识,严重制约了海洋工程问题的解决。也是国际海洋工程领域长期关注的科学难题。课题组在国家安全重大基础研究、国家自然科学基金、高新技术船舶科研领域专项等课题资助下,针对该领域的科学前沿方向:水波和水下爆炸中强非线性计算方法和应用,以高精度、稳定性和系统化为目标,提出了有效的计算自由面水动力学问题的计算方法并应用到水下爆炸等强非线性问题,对揭示自由面水动力学和水下爆炸的激励研究具有重要科学意义,对海洋工程结构物的安全设计具有重大工程意义。本项目的重要发现点为:

重要科学发现一、改进了光滑粒子动力学(SPH)方法,提出了SPH方法中光滑函数的统一构造条件和通用构造方法,建立了光滑函数构造的基本准则,使光滑函数的选择不再依赖于经验,构造了精度高、稳定性好的四阶、双余弦及尖顶光滑函数。建立了SPH连续性分析理论,导出了SPH离散格式的连续性条件,发展了高阶精度SPH离散格式,提高了数值稳定性,为流固耦合问题的分析和研究奠定了基础。被评价为“构造的四阶光滑函数表现最好、具有最小的误差、也更稳定”。

重要发现点二、针对非线性水波的复杂边界条件,提出了耦合动力边界模型,大幅度提高了SPH方法的计算精度,能够在主流区域与固壁边界区域获得光滑、准确的压力分布。针对引入粒子密度截断值来增强计算稳定性,提出了一种新的基于压力连续假设的多相流SPH模型。采用不同近似函数,提出了周期水波、孤立水波的高精度近似解方法。研究成果被综述文章使用大段落进行评述,评价为:“更高更好精度的光滑压力场,证明了模型有效性”“避免计算中负密度压力导致的数值不稳定”。

重要发现点(三):提出了物质界面惩罚力模型和完全变光滑长度和多相介质耦合作用模型,成功将SPH方法应用于水下爆炸过程的数值模拟,揭示了水幕减爆的机理和规律,提出了爆炸气泡对结构损伤作用的水塑性理论以及对结构、人员的作用机理。参与开展了我国第一艘水下爆炸的实船实验和模型研究,研发了适用于水下爆炸数值计算的光滑粒子水动力学方法,形成“水下爆炸数值评估系统”,对舰艇的响应进行了数值预报。通过模型试验和实船海上试验,验证了该系统方法的可靠性。获得了和试验吻合的结果。

本项目共发表SCI索引论文177篇,SCI核心数据库他引1804次,发表专著3本,授权软件著作权1项。研究成果被国际同行广泛采用,被评价为“构造的四阶光滑函数表现最好、具有最小的误差、也更稳定”。由14家国际船舶海洋工程单位撰写的综述文章中采用两个段落进行正面评述。部分成果应用于水下爆炸的模拟系统,促进了我国海洋工程基础理论的发展。

完成人情况表

 

姓名

 

排名

职称

工作单位

完成单位

对本项目技术创造性贡献

曾获科技奖励情况

邹丽

1

教授

大连理工大学

大连理工大学

1、对发现点2的贡献:采用不同近似函数,提出了周期水波、孤立水波的高精度近似解方法。共同改进了SPH方法,提出了一种新的基于压力连续假设的多相流SPH模型。

2、对发现点3的贡献:将SPH方法和边界积分法结合,对水下爆炸气泡进行了仿真研究,获得了气泡运动规律,流场压强变化。

“非线性波浪及其特种海工结构的作用”获2009年高等学校自然科学二等奖(排名第七)

“孤立水波解析解及其南海应用研究”获2016年高等学校自然科学二等奖(排名第二)

获教育部“青年长江学者”称号2016

刘谋斌

2

研究员

北京大学

北京大学

1、对发现点1的贡献:提出了SPH方法中光滑函数的统一构造条件和通用构造方法。

2、对发现点2的贡献:建立了SPH连续性分析理论,导出了SPH离散格式的连续性条件,发展了高阶精度SPH离散格式。

2016

国际华人计算力学学会Fellow Award

2010年中国科学院“百人计划”

2005年新加坡“李光耀学者”

 

宗智

3

教授

大连理工大学

大连理工大学

1、 对发现点2的贡献:

共同改进了SPH方法,提出了一种新的基于压力连续假设的多相流SPH模型。

2、对发现点3的贡献:将SPH法应用到水下爆炸的数值仿真中。共同对近场水下爆炸的结构毁伤特征进行了研究,同时建立了一套可靠的“SXBZ数值仿真评估系统”。

深水重力式网箱水动力特性研究获教育部科学技术进步奖二等奖(排名第六);

“非线性波浪及其特种海工结构的作用”获2009年高等学校自然科学二等奖(排名第二)

“孤立水波解析解及其南海应用研究”获2016年高等学校自然科学二等奖(排名第一)

王振

4

教授

大连理工大学

大连理工大学

对发现点2的贡献:共同采用不同近似函数,提出了周期水波、孤立水波的高精度近似解方法。

对发现点3的贡献:提出了密度不连续结构高精度求解方法,并研究了结构的受力分析。

“非线性波浪及其特种海工结构的作用”获2009年高等学校自然科学二等奖(排名第八)

“孤立水波解析解及其南海应用研究”获2016年高等学校自然科学二等奖(排名第三)

张桂勇

5

教授

大连理工大学

大连理工大学

对发现点3的贡献:共同提出了密度不连续结构高精度求解方法,并研究了结构的受力分析。

2010年获亚太计算力学协会青年学者奖

2013年获评“青年千人”

李海涛

6

工程师

大连理工大学

大连理工大学

对发现点3的贡献:共同对近场水下爆炸的结构毁伤特征进行了研究,同时建立了一套可靠的“SXBZ数值仿真评估系统”。

 

 

陈臻

7

 

大连理工大学

大连理工大学

对发现点2的贡献:将单相流模拟中使用的压力正则化算法和耦合动力学边界条件推广到了多相流模拟中,并引入粒子密度截断值来增强计算稳定性。

 

论文、论著目录(不超过10篇)

序号

论文专著名称/刊名/作者

影响因子

年卷页码

发表时间

通讯作者

第一作者

国内作者

SCI他引次数

他引总次数

是否国内知识产权

1

Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH): an Overview and Recent Developments/ ARCHIVES OF COMPUTATIONAL METHODS IN ENGINEERING /刘谋斌; 刘桂荣

2.760

 2013 17    25-76  

 2010-03

刘谋斌

刘谋斌

刘谋斌

248

377

2

An SPH model for multiphase flows with complex interfaces and large density differences/ JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS / 陈臻、宗智、刘谋斌、邹丽、李海涛

2.556

2015 283    169-188  

2015-02

刘谋斌

陈臻

陈臻、宗智、刘谋斌、邹丽、李海涛

14

25

3

Solving the discrete KdV equation with homotopy analysis method/Physics Letters A/邹丽、宗智、王振、何亮

1.683

2007370287-294

2007-05

邹丽

邹丽

邹丽、宗智、王振、何亮

18

21

4

An improved SPH method for modeling liquid sloshing dynamics/ Computers & Structures./ 邵家儒、李慧琦、刘桂荣、刘谋斌

1.509

201210018–26.

2012-06

刘谋斌

邵家儒

邵家儒、李慧琦、刘谋斌

39

76

5

A three-dimensional human head finite element model and power flow in a human head subject to impact loading/JOURNAL OF Biomechanics/

宗智 ,Lee, HP; Lu, C

2.542

200639284–292

2005-02

宗智

宗智

宗智

34

81

6

An investigation into the pressure on solid walls in 2D sloshing using SPH method/OCEAN EINGINEERING/陈臻、宗智、李海涛、李靖

1.337

201359129–141

2013-02

陈臻

陈臻

陈臻、宗智、李海涛、李靖

14

28

7

A numerical study of whole ship structural damage resulting from close-in underwater explosion shock/Marine Structures/

宗智、赵延杰、李海涛

1.242

20133124-43

2013-04

李海涛

宗智

宗智、赵延杰、李海涛

13

32

 

8

 An Edge-Based Smoothed Point Interpolation Method for Material Discontinuity / Mechanics of Advanced Materials and Structures / 刘桂荣、王振、张桂勇、宗智、王盛

0.701

2012 19 3-17

2012-03

王振

刘桂荣

王振、张桂勇、宗智、王盛

8

11

9

光滑粒子动力学方法中粒子分布与数值稳定性分析

/ 物理学报 /刘谋斌,常建忠

1.259

2010 59  6  3654-3662   

 2010-06

刘谋斌

刘谋斌

刘谋斌、常建忠

12

19

10

模拟二维水下爆炸问题的光滑粒子(SPH)方法/水动力学研究与进展/宗智;邹丽;刘谋斌;王喜军

1.350

20072261-67

2007-01

 

宗智

宗智、邹丽;刘谋斌;王喜军

 

25

 

来源:北京大学科学研究部

作者:KYB    点击数:418    更新时间:2017-5-8
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